Formik asit (HCOOH) ile sodyum hidroksitin (NaOH) tepkimesi sonucu HCOONa tuzu ve su oluşmaktadır. Oluşan bu tuzun sulu çözeltisi ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
A) Çözelti asidik özellik gösterir çünkü katyon hidroliz olur
B) Çözelti bazik özellik gösterir çünkü anyon hidroliz olur
C) Çözelti nötr özellik gösterir çünkü tuz güçlü asit ve bazdan oluşmuştur
D) Çözeltinin pH'ı ortam sıcaklığına bağlıdır
Merhaba sevgili öğrenciler, bu soruda formik asit ve sodyum hidroksit tepkimesi sonucu oluşan tuzun sulu çözeltisinin pH özelliğini inceleyeceğiz. Adım adım gidelim:
- 1. Asit ve Bazın Güçlülüğünü Belirleme:
- Formik asit ($HCOOH$) bir zayıf asittir. Organik asitlerin çoğu zayıf asittir.
- Sodyum hidroksit ($NaOH$) bir kuvvetli bazdır. Grup 1 ve Grup 2 metallerinin hidroksitleri genellikle kuvvetli bazlardır.
- 2. Tuzun Oluşumu ve İyonlaşması:
- Zayıf bir asit ile kuvvetli bir bazın tepkimesi sonucu oluşan tuz, sodyum format ($HCOONa$) ve sudur.
- $HCOOH(aq) + NaOH(aq) \rightarrow HCOONa(aq) + H_2O(l)$
- Oluşan tuz ($HCOONa$) suda tamamen iyonlaşır: $HCOONa(aq) \rightarrow Na^+(aq) + HCOO^-(aq)$
- 3. İyonların Hidroliz Potansiyelini Değerlendirme:
- Bir tuzun sulu çözeltisinin pH'ını belirlemek için, tuzdan gelen iyonların su ile tepkimeye girip girmediğini (hidroliz olup olmadığını) kontrol etmemiz gerekir.
- $Na^+$ iyonu: Bu iyon kuvvetli baz olan $NaOH$'tan gelir. Kuvvetli bir bazın eşlenik asidi çok zayıftır ve su ile anlamlı bir tepkimeye (hidrolize) girmez. Yani, $Na^+$ iyonu çözeltinin pH'ını etkilemez.
- $HCOO^-$ iyonu: Bu iyon zayıf asit olan $HCOOH$'tan gelir. Zayıf bir asidin eşlenik bazı nispeten kuvvetlidir ve su ile tepkimeye girerek hidroliz olur.
- 4. Hidroliz Tepkimesini Yazma:
- $HCOO^-$ iyonu su ile tepkimeye girerek hidroliz olur ve hidroksit iyonları ($OH^-$) oluşturur:
- $HCOO^-(aq) + H_2O(l) \rightleftharpoons HCOOH(aq) + OH^-(aq)$
- 5. Çözeltinin pH'ını Belirleme:
- Hidroliz tepkimesi sonucunda çözeltide $OH^-$ iyonları oluştuğu için, çözeltideki $OH^-$ derişimi, $H^+$ derişiminden daha yüksek olacaktır.
- Bu durum, çözeltinin bazik özellik göstermesine neden olur. Yani, çözeltinin pH değeri 7'den büyük olacaktır.
- 6. Seçenekleri Değerlendirme:
- A) Çözelti asidik özellik gösterir çünkü katyon hidroliz olur. (Yanlış, çözelti baziktir ve katyon hidroliz olmaz.)
- B) Çözelti bazik özellik gösterir çünkü anyon hidroliz olur. (Doğru, anyon ($HCOO^-$) hidroliz olarak $OH^-$ oluşturur ve çözeltiyi bazik yapar.)
- C) Çözelti nötr özellik gösterir çünkü tuz güçlü asit ve bazdan oluşmuştur. (Yanlış, tuz zayıf asit ve güçlü bazdan oluşmuştur, bu yüzden nötr değildir.)
- D) Çözeltinin pH'ı ortam sıcaklığına bağlıdır. (Her çözeltinin pH'ı sıcaklığa bağlıdır ancak bu, çözeltinin temel asidik/bazik özelliğini belirleyen ana faktör değildir. Temel özellik hidrolizden gelir.)
Bu adımları takip ettiğimizde, zayıf asit ve kuvvetli bazdan oluşan tuzun anyonunun hidroliz olarak çözeltiyi bazik yaptığını görüyoruz.
Cevap B seçeneğidir.
